Λειτουργική απόκριση του Macrolophus pygmaeus (Rambur) σε συνθήκες ενδοειδικού ανταγωνισμού

Abstract

Οι δύο βασικότερες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ατόμων πληθυσμών διαφόρων ειδών στα οικοσυστήματα είναι η θήρευση και ο ανταγωνισμός. Ο ανταγωνισμός παρέμβασης (Interference competition) παρατηρείται όταν ο ένας από τους ανταγωνιστές απαγορεύει στον άλλον την πρόσβαση στους αναζητούμενους πόρους όπως τροφή, χώρος κλπ., ή παρεμβαίνει δυσμενώς στην ανάπτυξη του. Αμοιβαία παρεμβατικότητα, ή αλλιώς ενδοειδικός ανταγωνισμός, προκύπτει, όταν τα εμπλεκόμενα άτομα ανήκουν στο ίδιο είδος. Ανταγωνισμός παρέμβασης για την πρόσβαση στην λεία, μεταξύ ωφέλιμων εντόμων, όπως είναι τα αρπακτικά, ενδεχομένως να επιφέρει αρνητικές συνέπειες στην θηρευτική ικανότητα των αρπακτικών και επομένως, στην αποτελεσματικότητά τους στα προγράμματα Βιολογικής Αντιμετώπισης. Ακόμη, η λειτουργική απόκριση, δηλαδή η κατά άτομο κατανάλωση λείας όταν η πυκνότητα της λείας αυξάνεται, αποτελεί βασικό στοιχείο ώστε να κατανοήσουμε τις σχέσεις που αναπτύσσονται μεταξύ της του θηρευτή (καταναλωτή) και της λείας. Το αρπακτικό Macrolophus pygmaeus Rambur (Hemiptera: Miridae), είναι μη εξειδικευμένο αρπακτικό το οποίο έχει την ικανότητα να μειώνει μεγάλους πληθυσμούς σημαντικών επιβλαβών εχθρών των καλλιεργειών. Πρόσφατα παρατηρηθήκαν ενδείξεις ότι ανακύπτει ενδοειδικός ανταγωνισμός μεταξύ των ατόμων του αρπακτικού, ο οποίος χρήζει περεταίρω μελέτης ώστε να αξιολογηθεί η θηρευτική του αποτελεσματικότητα με συνθήκες πληθυσμιακής αύξησης των θηρευτών με ταυτόχρονη πληθυσμιακή αύξηση της λείας. Στην παρούσα διατριβή εξετάστηκε η διερεύνηση της ύπαρξης ενδοειδικού ανταγωνισμού παρέμβασης μεταξύ των νυμφών 5ης ηλικίας του M. pygmaeus και η επίδραση του στον ρυθμό επίθεσης και στον χρόνο χειρισμού της λείας σε αυξανόμενες πυκνότητες του θηρευτή. Για αυτό τον σκοπό, μελετήθηκε εργαστηριακά η λειτουργική απόκριση των νυμφών με λεία τα ωά του λεπιδόπτερου Ephestia kuehniella Zeller (Lepidoptera: Pyralidae). Για την αξιολόγηση της συμπεριφοράς κατανάλωσης της λείας από το αρπακτικό σχεδιάστηκαν μεταχειρίσεις είτε του ενός ατόμου, είτε των δύο ή τριών (ενδοειδικές) ατόμων θηρευτή με πρόσβαση σε διαφορετικές πυκνότητες λείας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι θηρευτές ακολούθησαν τον τύπο ΙΙ της λειτουργικής απόκρισης. Η αξιολόγηση των παραμέτρων της λειτουργικής απόκρισης πραγματοποιήθηκε με το μαθηματικό υπόδειγμα των Crowley-Martin. Ο χρόνος χειρισμού της λείας δεν επηρεάστηκε σημαντικά στις ενδοειδικές μεταχειρίσεις σε σύγκριση με τον χρόνο χειρισμού του ενός ατόμου θηρευτή, όμως μειώθηκε με σημαντική διαφορά ο ρυθμός επίθεσης στην λεία στις χαμηλές πυκνότητες. Τα αποτελέσματα εισηγούνται την εκδήλωση ενδοειδικού ανταγωνισμού σε μικρές πυκνότητες λείας και την πυκνο – εξαρτημένη από τον αριθμό των θηρευτών κατανάλωση του αρπακτικού. Τα αποτελέσματα της μελέτης, μπορεί να συμβάλλουν στην βέλτιστη μαζική εκτροφή του αρπακτικού αλλά και σε Προγράμματα Βιολογικής Αντιμετώπισης, αλλά και στην κατανόηση των ενδοειδικών αλληλεπιδράσεων.

Two of the strongest interactions among the species and the individuals in ecosystems are predation and competition. Interference competition occurs when access to resources (food, space etc.) is negatively affected by the presence of other individuals, affecting their feeding behavior as well as their growth. When individual of the same species (conspecific)interferes in competition, it is known as Mutual interference or intraspecific competition. In many cases mutual interference among predators has negatively affected their efficiency as predators and thus, their efficacyin Biological Control. Additionally, functional response,the per capita predator consumption in increasing prey density, is essential for understanding the potential of a predator to reduce a prey population. M. pygmaeus(Rambur) (Hemiptera: Miridae) is a generalist predator of many important harmful pests. The results of recent studies examining the intraspecific competition among individuals of M. pygmaeus implied that mutual interference could exist affecting its feeding behavior. However, further information is required to evaluate the influence of mutual interference in the efficacy of M. pygmaeus in pest control. In this study, the effect of different predator densities on its feeding rate and behavior was studied. For this purpose, laboratory experiment was conducted in petri dishes evaluating functional response curve of 5th instar nymphs when feeding on different densities of Ephestia kuehniella (Lepidoptera: Pyralidae) eggs. We evaluated the handling time and attack rate. in low prey density using specific models.Intra specific experiments involve done, two and three predators fed in different prey densities which were increased according to the predator density increase. In all treatments, M. pygmaeus exhibited a type II functional response. Therefore Crowley – Martin model was used to fit the data. Handling time was not significantly affected by mutual interference. One the other hand, attacking rate was significantly affected in intraspecific treatments (two & three predators) comparing to the single predator treatment. These results indicate the presence of mutual interference among the conspecific of M. pygmaeu sand additionally that the feeding rate of the 5th instar nymphs is predator-density dependent. The results could help in improving mass rearing of the predator and as well as in the optimal application of the predator in Integrated Pest Management programs, and in understanding the conspecific relationships.